CN114964446B - 公路桥梁动态交通荷载监测预警方法、装置、设备及介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种公路桥梁动态交通荷载监测预警方法，包括：利用高速公路收费站入口的不停车称重系统，获取即将进入桥梁所在区域路段的车辆的入口称重数据；基于ETC门架系统获取车辆在桥梁所在区域路段内的实时行驶数据，估计车辆进入桥梁的第一时间；基于进入桥梁所在区域路段内的全部车辆的入口称重数据、实时行驶数据和第一时间，估计预设时间段内桥梁上的第一车辆荷载空间分布；当第一车辆荷载空间分布超出桥梁的承载范围时，在桥梁所在区域路段发出预警信号。本公开还提供了一种公路桥梁动态交通荷载监测预警装置、电子设备及存储介质。

Description

公路桥梁动态交通荷载监测预警方法、装置、设备及介质

技术领域

本公开涉及智慧高速技术领域，尤其涉及一种公路桥梁动态交通荷载监测预警方法、装置、电子设备及介质。

背景技术

高速公路桥梁建成后将承担巨大的交通荷载，车辆荷载是大桥运营阶段承受的主要荷载，车辆荷载的长期作用将对大桥安全运营的耐久性产生巨大影响，大桥建成后将不可避免承担较大的交通量，大桥长期超负荷承载，可能导致桥梁受到疲劳损伤，大幅频繁超载导致高频循环内力变化，钢箱梁正交异性桥面板、斜拉索及其锚固结构可能出现强度或者疲劳破坏。因此，桥梁动态交通荷载监测是桥梁结构健康监测的一项主要内容。

目前交通荷载的监测方法主要有交通调查、BWIM(桥梁动态称重系统)、WIM(动态称重系统)是三种。交通调查是以人工或辅以简单设备数出各种类型车辆的数据实施监控的方法；BWIM是根据车辆经过桥梁时桥梁的反应推算总重、轴重、轴距、车速等数据的方法；WIM通过在桥面上布设称重传感器，对大桥上的行驶车辆进行监测，获得车速、轴数、轴距、轴重及总重等信息，传送给动态主控制器，由数据采集板卡进行模数转换，然后由主控制器通过网络上传给监控分中心的计算机服务器进行监控。现阶段常用的方法是WIM，通过该系统可以对大桥的交通荷载进行统计，对超载车辆给出报警，并与设计荷载进行对比，评估大桥的实际承载状况。

基于上述的背景，传统桥梁动态交通荷载监测系统存在以下不足：其一，传统桥梁动态交通荷载监测系统传感器一般布设于桥梁引桥或者桥头的桥面位置上，只能对行驶在桥梁上的车辆进行称重监测，并不能实现全桥多个截面的监测交通荷载；其二，传统桥梁动态交通荷载监测系统是单断面的动态称重系统，无法追溯到驶入高速公路一刻的车辆荷载信息；其三，传统桥梁动态交通荷载监测系统仅能透过某一个截面去观测交通流的信息，无法有效提前预测整座桥梁上车速、荷载横向分布、车辆间距等特性变化，也无法对即将驶入桥梁的车辆进行车辆荷载信预测和预警。因此，需要思考研究一种满足可以实现全路段、全方位的公路桥梁动态交通荷载监测预警系统，是目前迫切需要解决的事情。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种公路桥梁动态交通荷载监测预警方法，以至少部分解决上述技术问题。

本公开的第一个方面提供了一种公路桥梁动态交通荷载监测预警方法，包括：利用高速公路收费站入口的不停车称重系统，获取即将进入桥梁所在区域路段的车辆的入口称重数据；基于ETC门架系统获取车辆在所述桥梁所在区域路段内的实时行驶数据，估计所述车辆进入桥梁的第一时间；基于进入所述桥梁所在区域路段内的全部车辆的入口称重数据、实时行驶数据和第一时间，预测预设时间段内桥梁上的第一车辆荷载空间分布；当所述第一车辆荷载空间分布超出所述桥梁的载重范围时，在所述桥梁所在区域路段发出预警信号。

可选地，还包括：将所述第一车辆荷载空间分布发布至预设的结构安全预警模块，将所述第一车辆荷载空间分布与所述桥梁的承重分布匹配，以判断是否超出所述桥梁的载重范围。

可选地，还包括：在获取所述第一车辆荷载空间分布后，采集车辆的二次称重数据和二次行驶数据，以预测预设时间段内桥梁上的第二车辆荷载空间分布；基于第二车辆荷载空间分布核验所述第一车辆荷载空间。

可选地，所述在获取所述第一车辆荷载空间分布后，采集车辆的二次称重数据和二次行驶数据，以预测预设时间段内桥梁上的第二车辆荷载空间分布包括：在所述桥梁所在区域路段的第一预设位置设置动态称重系统，获取车辆的二次称重数据；在所述桥梁所在区域路段的第二预设位置设置高清摄像机，用于获取车辆的二次行驶数据，以估计车辆进入桥梁的第二时间；基于所述二次称重数据、所述二次行驶数据、第二时间，预测预设时间段内桥梁上的第二车辆荷载空间分布。

可选地，所述基于第二车辆荷载空间分布核验所述第一车辆荷载空间包括：比较所述第一车辆荷载空间分布和所述第二车辆荷载空间分布的差值；当所述差值超过预设阈值时，在所述桥梁所在区域路段发出预警信号，以引导执法部门对产生所述差值的对应车辆进行关注或拦截处理。

可选地，所述当所述第一车辆荷载空间分布超出所述桥梁的载重范围时，在所述桥梁所在区域路段发出预警信号包括：通过广播在所述桥梁所在区域路段进行预警播报，引导车辆疏散；发布布防信息至执法部门，以帮助执法部门实施超重车辆拦截。

本公开的第二个方面提供了一种公路桥梁动态交通荷载监测预警装置，包括：入口称重模块，用于利用高速公路收费站的不停车称重系统，获取即将进入桥梁所在区域路段的车辆的称重数据；第一行驶数据获取模块，用于基于ETC门架系统获取车辆在所述桥梁所在区域路段内的实时行驶数据，估计所述车辆进入桥梁的第一时间；第一荷载空间分布获取模块，用于基于进入所述桥梁所在区域路段内的全部车辆的称重数据、实时行驶数据和第一时间，预测预设时间段内桥梁上的第一车辆荷载空间分布；结构安全预警模块，用于当所述第一车辆荷载空间分布超出所述桥梁的载重范围时，在所述桥梁所在区域路段发出预警信号。

可选地，该装置还包括：二次数据获取模块，用于在获取所述第一车辆荷载空间分布后，采集车辆的二次称重数据和二次行驶数据，以预测预设时间段内桥梁上的第二车辆荷载空间分布；核验模块，用于基于第二车辆荷载空间分布核验所述第一车辆荷载空间。

本公开的第三个方面提供了一种电子设备，包括：存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现第一方面中的任一项所述公路桥梁动态交通荷载监测预警方法中的各个步骤。

本公开的第四个方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现第一方面中的任一项公路桥梁动态交通荷载监测预警方法中的各个步骤。

在本公开实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

本公开实施例提供的公路桥梁动态交通荷载监测预警方法利用既有的ETC门架系统实时采集即将通过桥梁的车辆行驶信息(包括车辆类型、车速、车辆数量、车辆所在车道等)，并通过收费站入口不停车称重检测系统采集车辆称重信息(包括收费站名称、车辆号牌、车型、车货总重量、车辆轴数等)，将车辆行驶信息和车辆称重信息进行关联，可通过车辆号牌建立车辆载重参数和位置参数之间的关系，预测出即将通过桥梁段的车辆荷载空间分布情况，其利用既有的ETC门架系统、收费站入口不停车称重检测系统对车辆信息进行采集，车辆信息采集更加准确，数据更加全面，拓展了ETC门架系统的应用范围，工程造价更低、设备可复用性可高、维护量更小、系统可靠性更高，使基础设施投资更加经济有效。

附图说明

为了更完整地理解本公开及其优势，现在将参考结合附图的以下描述，其中：

图1示意性示出了本公开实施例提供的一种公路桥梁动态交通荷载监测预警方法的流程图；

图2示意性示出了本公开实施例提供的另一种公路桥梁动态交通荷载监测预警方法的流程图；

图3示意性示出了本公开实施例提供的一种公路桥梁动态交通荷载监测预警方法的场景示意图；

图4示意性示出了本公开实施例提供的一种公路桥梁动态交通荷载监测预警装置的结构框图；

图5示意性示出了本公开实施例提供的一种电子设备的结构框图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

附图中示出了一些方框图和/或流程图。应理解，方框图和/或流程图中的一些方框或其组合可以由计算机程序指令来实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，从而这些指令在由该处理器执行时可以创建用于实现这些方框图和/或流程图中所说明的功能/操作的装置。

因此，本公开的技术可以硬件和/或软件(包括固件、微代码等)的形式来实现。另外，本公开的技术可以采取存储有指令的计算机可读介质上的计算机程序产品的形式，该计算机程序产品可供指令执行系统使用或者结合指令执行系统使用。在本公开的上下文中，计算机可读介质可以是能够包含、存储、传送、传播或传输指令的任意介质。例如，计算机可读介质可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、器件或传播介质。计算机可读介质的具体示例包括：磁存储装置，如磁带或硬盘(HDD)；光存储装置，如光盘(CD-ROM)；存储器，如随机存取存储器(RAM)或闪存；和/或有线/无线通信链路。

图1示意性示出了本公开实施例提供的一种公路桥梁动态交通荷载监测预警方法的流程图，图3示意性示出了本公开实施例提供的一种公路桥梁动态交通荷载监测预警方法的场景示意图。

如图1、3所示，本公开实施例提供的一种公路桥梁动态交通荷载监测预警方法可以包括操作S110～S140。

S110，利用高速公路收费站入口的不停车称重系统，获取即将进入桥梁所在区域路段的车辆的入口称重数据。

参考图3，当车辆在T0时刻通过某高速公路收费站入口称重车道，进入该高速公路，经过入口不停车称重检测系统生成入口称重数据，包括入口称重检测数据、入口称重图像数据，其中，入口称重检测数据包括检测时间、收费站名称、称重检测设备编号、车辆号牌、车型、车货总重量、最大允许总质量、超限量、超限超载率、车辆轴数、是否为大件运输车辆、是否准予通行等；入口称重图像数据包括车辆正面照、车辆尾部照、车辆侧面照3张检测照片和长度不少于5秒的视频记录等；该数据上传至就近收费站的称重服务器1，由称重服务器1上传至路段分中心。

S120，基于ETC门架系统获取车辆在桥梁所在区域路段内的实时行驶数据，估计车辆进入桥梁的第一时间。

参考图3，当车辆以V km/h速度在Tn时刻通过距离桥梁Ln km的ETC门架系统时，利用门架系统可以完成对通行车辆类型、车牌颜色、车牌号码、通过时间、车速、门架信息、车辆类型、车辆所在车道和车辆图像信息等数据的采集，传输至就近收费站的ETC门架服务器，再由ETC门架服务器上传至路段分中心。利用既有的ETC门架系统、收费站入口不停车称重检测系统对车辆信息进行采集，车辆信息采集更加准确，数据更加全面，拓展了ETC门架系统的应用范围，使基础设施投资更加经济有效。

路段分中心将相关数据通过网络安全设备上传至服务器，桥梁结构监测系统服务器通过防火墙等网络安全措施完成与各服务器的数据调用工作。桥梁动态交通荷载监测模块部署在桥梁结构监测系统服务器上，通过接入ETC门架系统数据，可计算出大约多长时间车辆到达桥梁段T＝Tn+Ln/V，即第一时间。

S130，基于进入桥梁所在区域路段内的全部车辆的入口称重数据、实时行驶数据和第一时间，预测预设时间段内桥梁上的第一车辆荷载空间分布。

在本实施例中，桥梁动态交通荷载监测模块通过Tn时刻车辆通过ETC门架系统获取的实时数据(车辆类型、车速、车辆号牌、车辆所在车道等)，与收费站入口不停车称重检测系统生成入口检测数据(收费站名称、车辆号牌、车型、车货总重量、车辆轴数等)进行关联，通过车辆号牌可建立车辆载重参数和位置参数之间的关系，可得出即将通过桥梁段的车辆荷载空间分布情况。

S140，当第一车辆荷载空间分布超出桥梁的载重范围时，在桥梁所在区域路段发出预警信号。

在此过程中，将第一车辆荷载空间分布发布至预设的结构安全预警模块，将第一车辆荷载空间分布与桥梁的承重分布匹配，以判断是否超出桥梁的载重范围。

参考图3，结构安全预警模块通过提前输入的桥梁恒载、汽车活载、风荷载、温度、混凝土的收缩徐变参数、基础沉降等基本数据，与桥梁动态交通荷载监测模块计算得出的预计车辆荷载空间分布进行对比，对道路上即将行驶至桥梁侧的车辆总重要做出测算，并与设计荷载进行对比，评估大桥的实际承载状况。

经判断如可能对桥梁主体结构产生影响，则可以通过广播在桥梁所在区域路段进行预警播报，或将所述车辆相关信息发送给就近互通立交处可变信息标志，引导车辆下高速行驶，或对多货车排队做预警，引导车辆疏散。或者，可以发布布防信息至执法部门，以引导执法部门实施超重车辆拦截。

图2示意性示出了本公开实施例提供的另一种公路桥梁动态交通荷载监测预警方法的流程图。

如图2所示，除了包括如图1所示的步骤S110～S140，该公路桥梁动态交通荷载监测预警方法还可以包括S210～S220。

S210，在获取第一车辆荷载空间分布后，采集车辆的二次称重数据和二次行驶数据，以预测预设时间段内桥梁上的第二车辆荷载空间分布。

其中，S210包括S211～S213。

S211，在桥梁所在区域路段的第一预设位置设置动态称重系统，获取车辆的二次称重数据。

参考图3，可以在桥梁所在区域路段的第一预设位置设置动态称重系统，当车辆在Tm时刻通过设置在桥梁前的动态称重系统时，完成各轴轴重、车辆数量、各车头及各轴经过的时刻、车辆所在车道等信息，并将该数据上传至路段分中心。第一预设位置可以在桥头处，也可以在距离桥头预设距离处，例如五百米，以便在车辆上桥前完成称重核验，并采取措施防止超重车辆上桥。

S212，在桥梁所在区域路段的第二预设位置设置高清摄像机，用于获取车辆的二次行驶数据，以估计车辆进入桥梁的第二时间。

参考图3，通过利用桥梁区段的高清摄像机，将即将要驶入桥梁的车辆进行同步抓拍或提取视频流，将即将驶入桥梁区段的车辆的车牌号、车辆位置参数等存储于数据库中，可计算出车辆预计通过时间，即第二时间。第二预设位置与第一预设位置的距离应该较近，以便将二次称重数据与二次行驶数据进行有效关联。

S213，基于二次称重数据、二次行驶数据、第二时间，预测预设时间段内桥梁上的第二车辆荷载空间分布。

桥梁动态交通荷载监测模块关联二次称重数据和二次行驶数据，得到即将驶入桥梁的货车通过时间和可能通过的第二车辆荷载空间分布情况。

S220，基于第二车辆荷载空间分布核验第一车辆荷载空间。

步骤S220包括S221～S222。

S221，比较第一车辆荷载空间分布和第二车辆荷载空间分布的差值。

S222，当差值超过预设阈值时，在所述桥梁所在区域路段发出预警信号，以引导执法部门对产生所述差值的对应车辆进行关注或拦截处理。

此处桥梁在预设时间段的车辆荷载空间分布进行复核，可以避免依次预估出错，提升预估结果的准确度，从而可以及时预防桥梁超载的情况出现。例如，假设通过比对第一车辆荷载空间分布和第二车辆荷载空间分布后，发现某一车辆在高速公路收费站入口的不停车称重系统称重为49吨，但在动态称重系统称重为60吨，则说明该车辆可能在途中增加了载重，若桥梁承重上限为50吨，则这辆车超出了桥梁称重范围，因此需要在该车辆上桥之前对该车辆进行拦截，以保护桥体。再例如，假设通过比对第一车辆荷载空间分布和第二车辆荷载空间分布后，发现某一车辆在高速公路收费站入口的不停车称重系统称重为49吨，但在动态称重系统称重为30吨，由于该段路为高速公路，且车辆没有在服务区或中途下高速卸货，则该车辆可能在途中丢失了货物，可能在高速上造成安全隐患，因此也需要对此类车辆进行关注，确认卸重去向。

结构安全预警模块通过提前输入的桥梁恒载、汽车活载、风荷载、温度、混凝土的收缩徐变参数、基础沉降等基本数据，与桥梁动态交通荷载监测模块计算得出的预计车辆荷载空间分布进行对比，对道路上即将行驶至桥梁侧的车辆总重要做出测算，并与设计荷载进行对比，评估大桥的实际承载状况；经判断如可能对桥梁主体结构产生影响，则发出警示信息，将所述车辆相关信息发送给就近互通立交处可变信息标志，引导车辆下高速行驶，或对多货车排队做预警，解散排队。

本公开实施例提供的公路桥梁动态交通荷载监测预警方法具备一下优点：一是采集即将通过桥梁的车辆信息(车辆类型、车速、车辆数量、车辆所在车道等)，并与收费站入口不停车称重检测系统的(收费站名称、车辆号牌、车型、车货总重量、车辆轴数等)进行联系，可通过车辆号牌建立车辆载重参数和位置参数之间的关系，预测出即将通过桥梁段的车辆荷载空间分布情况；二是利用既有的ETC门架系统、收费站入口不停车称重检测系统对车辆信息进行采集，车辆信息采集更加准确，数据更加全面，拓展了ETC门架系统的应用范围，使基础设施投资更加经济有效；三是利用互通立交前设置的可变信息标志进行提示，引导危险超重车辆下高速行驶，或对多货车排队做预警，解散排队，降低了对桥梁的结构安全影响；四是利用既有的桥梁前动态称重系统和高清摄像机，对车辆进行再次核验，提高了桥梁安全寿命。

图4示意性示出了本公开实施例提供的一种公路桥梁动态交通荷载监测预警装置的结构框图。

如图4所示，本公开实施例提供了一种公路桥梁动态交通荷载监测预警装置400，包括：入口称重模块410，第一行驶数据获取模块420，第一荷载空间分布获取模块430，结构安全预警模块440。

入口称重模块410用于利用高速收费站的不停车称重系统，获取进入桥梁所在区域路段的车辆的称重数据。

第一行驶数据获取模块420用于基于ETC门架系统获取车辆在桥梁所在区域路段内的实时行驶数据，估计车辆进入桥梁的第一时间。

第一荷载空间分布获取模块430用于基于进入桥梁所在区域路段内的全部车辆的称重数据、实时行驶数据和第一时间，预测预设时间段内桥梁上的第一车辆荷载空间分布。

结构安全预警模块440用于当第一车辆荷载空间分布超出桥梁的承载范围时，在桥梁所在区域路段发出预警信号。

该装置400还可以包括：二次数据获取模块450，核验模块460。

二次数据获取模块450用于在获取第一车辆荷载空间分布后，采集车辆的二次称重数据和二次行驶数据，以预测预设时间段内桥梁上的第二车辆荷载空间分布。

核验模块460用于基于第二车辆荷载空间分布核验第一车辆荷载空间。

本公开实施例提供的公路桥梁动态交通荷载监测预警装置与图1～2所示的公路桥梁动态交通荷载监测预警方法具有相同的技术特征，因而可以实现相同的技术效果，在此不做赘述。

可以理解的是，入口称重模块410、第一行驶数据获取模块420、第一荷载空间分布获取模块430、结构安全预警模块440、二次数据获取模块450和核验模块460可以合并在一个模块中实现，或者其中的任意一个模块可以被拆分成多个模块。或者，这些模块中的一个或多个模块的至少部分功能可以与其他模块的至少部分功能相结合，并在一个模块中实现。根据本发明的实施例，入口称重模块410、第一行驶数据获取模块420、第一荷载空间分布获取模块430、结构安全预警模块440、二次数据获取模块450和核验模块460中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC)，或可以以对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式的适当组合来实现。或者，入口称重模块410、第一行驶数据获取模块420、第一荷载空间分布获取模块430、结构安全预警模块440、二次数据获取模块450和核验模块460中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该程序被计算机运行时，可以执行相应模块的功能。

图5示意性示出了本公开实施例提供的一种电子设备的结构框图。

如图3所示，本实施例中所描述的电子设备，包括：电子设备500包括处理器510、计算机可读存储介质520。该电子设备500可以执行上面参考图1描述的方法，以实现对特定操作的检测。

具体地，处理器510例如可以包括通用微处理器、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如，专用集成电路(ASIC))，等等。处理器510还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器510可以是用于执行参考图1描述的根据本公开实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。

计算机可读存储介质520，例如可以是能够包含、存储、传送、传播或传输指令的任意介质。例如，可读存储介质可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外或半导体系统、装置、器件或传播介质。可读存储介质的具体示例包括：磁存储装置，如磁带或硬盘(HDD)；光存储装置，如光盘(CD-ROM)；存储器，如随机存取存储器(RAM)或闪存；和/或有线/无线通信链路。

计算机可读存储介质520可以包括计算机程序521，该计算机程序521可以包括代码/计算机可执行指令，其在由处理器510执行时使得处理器510执行例如上面结合图1所描述的方法流程及其任何变形。

计算机程序521可被配置为具有例如包括计算机程序模块的计算机程序代码。例如，在示例实施例中，计算机程序521中的代码可以包括一个或多个程序模块，例如包括521A、模块521B、……。应当注意，模块的划分方式和个数并不是固定的，本领域技术人员可以根据实际情况使用合适的程序模块或程序模块组合，当这些程序模块组合被处理器510执行时，使得处理器510可以执行例如上面结合图1～图2所描述的方法流程及其任何变形。

根据本发明的实施例，入口称重模块410、第一行驶数据获取模块420、第一荷载空间分布获取模块430、结构安全预警模块440、二次数据获取模块450和核验模块460中的至少一个可以实现为参考图5描述的计算机程序模块，其在被处理器510执行时，可以实现上面描述的相应操作。

本公开还提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现根据本公开实施例的方法。

本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。

尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员应该理解，在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此，本公开的范围不应该限于上述实施例，而是应该不仅由所附权利要求来进行确定，还由所附权利要求的等同物来进行限定。

Claims (7)

1.一种公路桥梁动态交通荷载监测预警方法，其特征在于，包括：

利用高速公路收费站入口的不停车称重系统，获取即将进入桥梁所在区域路段的车辆的入口称重数据；

基于ETC门架系统获取车辆在所述桥梁所在区域路段内的实时行驶数据，估计所述车辆进入桥梁的第一时间；

基于进入所述桥梁所在区域路段内的全部车辆的入口称重数据、实时行驶数据和第一时间，预测在预设时间段内桥梁上的第一车辆荷载空间分布；

当所述第一车辆荷载空间分布超出所述桥梁的承载范围时，在所述桥梁所在区域路段发出预警信号；

在获取所述第一车辆荷载空间分布后，采集车辆的二次称重数据和二次行驶数据，预测预设时间段内桥梁上的第二车辆荷载空间分布；

基于所述第二车辆荷载空间分布核验所述第一车辆荷载空间；

所述在获取所述第一车辆荷载空间分布后，采集车辆的二次称重数据和二次行驶数据，预测预设时间段内桥梁上的第二车辆荷载空间分布包括：

在所述桥梁所在区域路段的第一预设位置设置动态称重系统，获取车辆的二次称重数据；

在所述桥梁所在区域路段的第二预设位置设置高清摄像机，用于获取车辆的二次行驶数据，估计车辆进入桥梁的第二时间；

基于所述二次称重数据、所述二次行驶数据、第二时间，预测预设时间段内桥梁上的第二车辆荷载空间分布；

所述基于第二车辆荷载空间分布核验所述第一车辆荷载空间包括：

比较所述第一车辆荷载空间分布和所述第二车辆荷载空间分布的差值；

当所述差值超过预设阈值时，在所述桥梁所在区域路段发出预警信号，以引导执法部门对产生所述差值的对应车辆进行关注或拦截处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述第一车辆荷载空间分布发布至预设的结构安全预警模块，将所述第一车辆荷载空间分布与所述桥梁的承重分布匹配，以判断是否超出所述桥梁的承载范围。

3.根据权利要求1述的方法，其特征在于，所述当所述第一车辆荷载空间分布超出所述桥梁的载重范围时，在所述桥梁所在区域路段发出预警信号包括：

通过广播在所述桥梁所在区域路段进行预警播报，引导车辆疏散；

发布布防信息至执法部门，以引导执法部门实施超重车辆拦截。

4.一种公路桥梁动态交通荷载监测预警装置，其特征在于，包括：

入口称重模块，用于利用高速公路收费站的不停车称重系统，获取即将进入桥梁所在区域路段的车辆的称重数据；

第一行驶数据获取模块，用于基于ETC门架系统获取车辆在所述桥梁所在区域路段内的实时行驶数据，估计所述车辆进入桥梁的第一时间；

第一荷载空间分布获取模块，用于基于进入所述桥梁所在区域路段内的全部车辆的称重数据、实时行驶数据和第一时间，预测预设时间段内桥梁上的第一车辆荷载空间分布；

结构安全预警模块，用于当所述第一车辆荷载空间分布超出所述桥梁的载重范围时，在所述桥梁所在区域路段发出预警信号；

在获取所述第一车辆荷载空间分布后，采集车辆的二次称重数据和二次行驶数据，预测预设时间段内桥梁上的第二车辆荷载空间分布；

基于所述第二车辆荷载空间分布核验所述第一车辆荷载空间；

所述在获取所述第一车辆荷载空间分布后，采集车辆的二次称重数据和二次行驶数据，预测预设时间段内桥梁上的第二车辆荷载空间分布包括：

在所述桥梁所在区域路段的第一预设位置设置动态称重系统，获取车辆的二次称重数据；

在所述桥梁所在区域路段的第二预设位置设置高清摄像机，用于获取车辆的二次行驶数据，估计车辆进入桥梁的第二时间；

基于所述二次称重数据、所述二次行驶数据、第二时间，预测预设时间段内桥梁上的第二车辆荷载空间分布；

所述基于第二车辆荷载空间分布核验所述第一车辆荷载空间包括：

比较所述第一车辆荷载空间分布和所述第二车辆荷载空间分布的差值；

当所述差值超过预设阈值时，在所述桥梁所在区域路段发出预警信号，以引导执法部门对产生所述差值的对应车辆进行关注或拦截处理。

5.根据权利要求4所述的公路桥梁动态交通荷载监测预警装置，其特征在于，还包括：

二次数据获取模块，用于在获取所述第一车辆荷载空间分布后，采集车辆的二次称重数据和二次行驶数据，以预测预设时间段内桥梁上的第二车辆荷载空间分布；

核验模块，用于基于第二车辆荷载空间分布核验所述第一车辆荷载空间分布。

6.一种电子设备，包括：存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，实现权利要求1至3中的任一项所述公路桥梁动态交通荷载监测预警方法中的各个步骤。

7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1至3中的任一项公路桥梁动态交通荷载监测预警方法中的各个步骤。